Zisk antény

Parabolická vysokozisková anténa sondy Cassini s priemerom 4 m a ziskom 47 dBi počas testov. Pre porovnanie: 34 m anténa siete Deep Space Network pre komunikáciu so sondami zo Zeme má zisk 79 dBi.

Všesmerová (v horizontálnej rovine) vonkajšia tyčová anténa WiFi prístupového bodu so ziskom 12 dBi

Zisk antény je kombinovaným vyjadrením smerovosti a účinnosti premeny energie danej antény v porovnaní s vhodnou referenčnou anténou. Je definovaný ako pomer intenzity vyžarovania (vyžarovaný výkon na jednotkový priestorový uhol) danej antény v určitom smere k intenzite vyžarovania referenčnej antény (v rovnakom smere). Zisk bez udania smeru platí pre smer s maximálnym vyžarovaním. Vyjadruje sa zvyčajne na logaritmickej stupnici – v decibeloch.

Ako referenčná anténa sa zvyčajne volí jedna z nasledovných antén:

• izotropná anténa – ideálna všesmerová anténa (vyžarujúca bez strát a všetkými smermi rovnako). Zisk antény sa v prípade tejto referencie udáva v dBi, pričom zisk izotropnej antény je 0 dBi.
• ideálny polvlnný dipól. Zisk antény sa v prípade tejto referencie udáva v dBd (z angl. decibels over dipole), pričom platí približne 0 dBd = 2,15 dBi.

Zisk antény úzko súvisí s jej smerovosťou. Keďže anténa je pasívny prvok, je jej zisk dosiahnuteľný (na rozdiel napr. od zisku zosilňovača) výhradne na úkor zvýšenia jej smerovosti. Anténa s vysokým ziskom alebo vysokozisková anténa (z angl. high gain antenna – HGA) je teda nevyhnutne smerovejšia (vyžaruje v užšom zväzku) ako anténa s nízkym ziskom alebo nízkozisková anténa (z angl. low gain antenna – LGA) s rovnakými stratami.

Príklady

• Anténa so ziskom 30 dBi vyžaruje (v smere svojho maximálneho vyžarovania) 1000× intenzívnejšie než izotropná anténa a približne 610× intenzívnejšie než ideálny dipól:

  $10\log {\frac {1000}{1}}=30\ \mathrm {dBi} \ \ (\approx 10\log {\frac {610}{1}}+2,15\ \mathrm {dBi} )$

• Parabolická anténa na kozmickej sonde je typický príklad antény s vysokým ziskom. Aby mohla komunikácia so sondou prebiehať, musí byť anténa nasmerovaná na Zem s vysokou presnosťou. Naopak, typická WiFi anténa, zabudovaná v prenosnom počítači je prakticky všesmerová a teda nízkozisková.

Zdroje

Fyzikálny portál Astronomický portál

• Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článkov Antenna na anglickej Wikipédii a Antenna gain na anglickej Wikipédii.
• Graham, P.: A discussion of antenna theory [1]